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Nuova frontiera nello studio dei pazienti in stato vegetativo
Un gruppo di ricercatori dell'Università di Pavia è riuscito a ottenere registrazioni dell'attività di singoli neuroni dal cervello di pazienti in stato vegetativo e di minima coscienza.
Pazienti in stato vegetativo: un gruppo di ricercatori dell'Università di Pavia è riuscito a ottenere registrazioni dell'attività di singoli neuroni dal cervello di pazienti in stato vegetativo e di minima coscienza.
Pazienti in stato vegetativo
Una nuova frontiera nello studio dei pazienti in stato vegetativo e di minima coscienza è stata superata e questo potrà essere di grande aiuto per sviluppare nuovi metodi diagnostici e terapeutici per questi pazienti. Un gruppo di ricercatori coordinati dal prof. Lorenzo Magrassi, professore associato di Neurochirurgia presso l'Università degli Studi di Pavia che opera presso la Fondazione IRCCS Policlinico S. Matteo è riuscito a ottenere registrazioni dell'attività di singoli neuroni dal cervello di pazienti in stato vegetativo e di minima coscienza. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista PLOS ONE.
Lo studio
Il titolo dello studio, "Single unit activities recorded in the thalamus and the overlying parietal cortex of subjects affected by disorders of consciousness", riflette la metodica impiegata, che ha permesso d'ottenere dati sull'attività elettrica di singoli neuroni con una risoluzione spaziale e temporale mai ottenuta prima in questi pazienti. Questo ha permesso agli autori di chiarire le differenze neurofisiologiche fra le due condizioni, suggerendo nuovi criteri utili per tutte le tecniche di stimolazione cerebrale potenzialmente capaci di aiutare la ripresa, anche parziale, della coscienza in questi pazienti.
Le alterazioni dei circuiti cerebrali
Il presente lavoro si inserisce in un clima attuale di grande interesse per i pazienti con disturbi della coscienza, interesse però a volte accompagnato da eccessive polemiche. Per questo negli ultimi anni, si sono intensificati in tutto il mondo gli sforzi per comprendere e meglio definire le attività cerebrali dei pazienti, che, avendo subito una grave cerebrolesione causata con maggior frequenza da un trauma cranico o da un danno vascolare cerebrale, non sono più ritornati a uno stato di coscienza normale. Questi studi hanno principalmente lo scopo di chiarire le alterazioni dei circuiti cerebrali presenti nei pazienti con disturbi della coscienza, per migliorare la nostra capacità di diagnosticarli in modo univoco, e di favorire lo sviluppo di nuove terapie che possano un giorno aiutare i pazienti a migliorare il loro stato di coscienza. Inoltre, un'altra affascinante motivazione per questi studi è la possibilità di contribuire a identificare e comprendere i meccanismi neurofisiologici che sottendono alla coscienza in assenza di patologie.
I precedenti studi
Tutti gli studi fino a ora effettuati hanno utilizzato metodi quali la risonanza magnetica funzionale, la registrazione elettroencefalografica ad alta densità, i potenziali evocati e la stimolazione magnetica transcranica. Tali metodiche, pur avendoci permesso di acquisire nuove importanti conoscenze, sono limitate da una risoluzione spaziale grossolana, dell'ordine di millimetri, e, nel caso della risonanza magnetica funzionale, anche da una risoluzione temporale insufficiente a studiare direttamente l'attività dei singoli neuroni che compongono i circuiti cerebrali.
Nuovo studio innovativo
Nel nuovo studio condotto in collaborazione da neurochirurghi, anestesisti rianimatori, neuroradiologi e neurofisiologi dell'Università di Pavia, dell'IRCCS Fondazione Policlinico S. Matteo, dell'IRCCS Fondazione Istituto Neurologico C. Mondino (prof. Lorenzo Magrassi, dott. Alberto Azzalin, prof Stefano Bastianello) e dell'Istituto di Bioimmagini e Fisiologia Molecolare del CNR di Segrate (dott. Antonio Zippo e dott. Gabriele Biella) per la prima volta invece si sono analizzate registrazioni ad altissima risoluzione spazio-temporale, effettuate con microelettrodi impiantati, nel corso di interventi per la stimolazione cerebrale profonda, nel talamo e nella corteccia di pazienti in stato vegetativo o di minima coscienza.
Questa tecnologia, grazie alla sua elevata risoluzione spazio-temporale, ha permesso agli autori d'osservare, direttamente e simultaneamente, l'attività di singoli neuroni in alcune delle aree responsabili dell'alternarsi dello stato di coscienza, per esempio durante la veglia e il sonno. Le analisi effettuate hanno dimostrato come l'attività neurofisiologica di queste strutture, nei pazienti in stato vegetativo e di minima coscienza, sia profondamente diversa da quella presente in soggetti normali durante periodi transitori di sospensione fisiologica o farmacologica della coscienza, quali il sonno non REM e l'anestesia generale, che ad un osservatore superficiale potrebbero sembrare simili.
Inoltre lo studio delle reciproche influenze fra l'attività dei neuroni del talamo e della corteccia cerebrale ha dimostrato come queste siano fortemente diminuite, ma ancora presenti, particolarmente nei soggetti in stato di minima coscienza rispetto a quelli in stato vegetativo.
Questi nuovi dati potranno contribuire allo sviluppo razionale di nuove tecniche per la stimolazione cerebrale nei pazienti con disturbi della coscienza in cui l'estensione delle lesioni cerebrali e l'attività cerebrale residua possa essere ancora compatibile con il risveglio.
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